Ein Level-1-Cache (L1) ist ein extrem schneller Zwischenspeicher, der Bestandteil der Zentraleinheit ist oder früher in unmittelbarer Verbindung mit ihr stand und maßgeblichen Einfluss auf die Performance des Mikroprozessors hat. Ein L1-Cache arbeitet mit dem Prozessortakt und hat eine Speicherkapazität von bis zu 512 KB.

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Cache-Hierarchie

Der L1-Cache von modernen Mikroprozessoren ist zweigeteilt in einen Daten-Cache und einen Befehls-Cache, so wie beim K6 von Advanced Micro Devices (AMD). Der Vorteil liegt darin, dass das Programm nicht Daten aus dem Cache entfernt, die noch benötigt werden. Das Verfahren, bei dem die linearen Adressen in physikalische Adressen umgesetzt werden, nennt sich Translation Lookaside Buffer (TLB). Im Befehls-Cache werden vorwiegend kurze, häufig aufgerufene Befehle gespeichert.